«Основы стратиграфии» (стр. 6 из 26)

Рис. 3.3. Различные случаи выпадения слоя из разреза (по Л.Рухину, 1955). 1 – выклинивание, 2 – выклинивание с расщеплением, 3 – срезание при размыве, 4 – исчезновение ограничивающих пластовых поверхностей, 5 – тектоническое нарушение, 6 – естественное ограничение области аккумуляции. (Рис. 4.4. из Степанов, Месежников, 1979, с. 77).

«Некоторые виды слоистости обладают особой информативностью. Среди них особое место занимает косая слоистость, нередкая в континентальных и морских (главным образом мелководных) преимущественно песчано-алевритовых осадках. Значение косой слоистости заключается в том, что она содержит большое число данных не только об условиях формирования осадка, но и о направлении движения водных или воздушных масс, под влиянием которых и образуются первично наклонные слойки.» (цит. по Степанов, Месежников, 1979, с. 78-79). Наиболее характерные типы косой слоистости (таблитчатый, линзовидный и клиновидный) приведены на рис. 3.4

Рис. 3.4. Основные типы косой слоистости по Р. Шроку (1950). а – таблитчатый; б – линзовидный; в – клиновидный; г – блок-диаграмма, показывающая соотношения между таблитчатой и линзовидной косой слоистостью. Стрелкой показано направление течения. (Рис. 4.5. из Степанов, Месежников, 1979, с. 78).

Важное значение слоистость имеет и при интерпретации структуры осадочных толщ в складчатых системах. Знание последовательности напластования позволяет, в частности, устанавливать опрокинутое залегание или разобраться в строении вертикально залегающих слоистых серий (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Расшифровка строения опрокинутой складки с изоклинальными вертикально падающими крыльями при помощи изучения последовательности напластования. Слева приведен нормальный разрез дислоцированной толщи. (Рис. 4.6. из Степанов, Месежников, 1979, с. 79).

Особенности накопления осадочных толщ

«Изучение вещественного и химического состава осадочных пород позволило более полувека назад прийти к выводу о том, что уже с начала палеозоя основным источником образования осадочных пород явились более древние осадочные толщи…

Данные по современному осадконакоплению показывают, что 50 % твердого стока рек остается в их дельтах, до 40 % накапливается в пределах морского мелководья и лишь 3–5 % достигает глубоководных участков».

По-видимому, эти соотношения сохранялись и в геологическом прошлом. Однако профиль любого осадочного бассейна показывает, что наибольшие мощности отложений приурочены не к периферическим, а к центральным его частям. Еще более парадоксальную картину дает вычисление скоростей осадконакопления в таких бассейнах: вычисленная скорость осадконакопления в центре бассейна в несколько раз больше чем на его окраинах…

…В течение любого отрезка геологического времени происходит непрерывное перемещение уже отложившегося осадка от периферии к центру бассейна. Естественно, это приводит к выпадению в частных разрезах значительного количества первоначально откладывающихся осадков. Это обстоятельство является единственным объяснением огромной разницы (в 2—3 порядка) между скоростями накопления современных и древних отложений. Геология накопила большое число бесспорных примеров очень быстрого накопления палеозойских и мезозойских слоев (прижизненное захоронение лесов в континентальных сериях, прижизненное захоронение зарывающихся в мягкий ил или живущих на дне бентосных организмов, в том числе морских лилий и т. д.).

Указанная особенность процесса осадконакопления впервые была отмечена Дж. Барреллом (Barrell, 1917), который указал, что осадконакопление — это ритмический процесс, контролируемый диастрофическими и климатическими изменениями… Было показано, что время накопления осадков значительно меньше времени перерывов в осадконакоплении, а отложение сохранившихся слоев происходит очень быстро.

Эти перерывы в осадконакоплении, составляющие характерную особенность процесса седиментации (так как обеспечивают продвижение материала к центру бассейна) Дж. Баррелл назвал диастемами. Диастемы, как правило, не фиксируются в разрезе.

…Важно… помнить, что практически в любом разрезе сохраняется лишь небольшая часть первоначально накопившихся осадков и что поэтому установление одновременности образования каких-либо толщ возможно лишь с определенной степенью точности, обычно составляющей (при использовании биостратиграфического метода) не менее 200—500 тыс. лет (за исключением климатостратиграфических методов расчленения четвертичных отложений).

Все вышеприведенные рассуждения, в сущности, относились к частным разрезам. Переходя же к пространственному распространению литологических тел, мы тотчас встаем перед другой проблемой: насколько одновременно начинается и завершается формирование какой-либо свиты или пачки в различных пунктах ее развития.

Несомненно, имеется много, как правило, маломощных литологических тел, одновозрастных на всем протяжении, например пепловые и бентонитовые пласты. Тем не менее, геологические данные свидетельствуют о том, что чем длительнее поисходит формирование какой-либо толщи, тем более неодновозрастны ее границы.» (цит. по Степанов, Месежников, 1979, с. 80-82).

Следует отметить, что при сопоставлении времени образования древних толщ с продолжительностью четвертичных трансгрессий, регрессий и фаз оледенения может возникнуть мнение, что и древние обстановки были столь же кратковременны. Однако наличие исключительно полных монофациальных разрезов морских отложений, охватывающих несколько ярусов (т. е. отрезок времени 10—20 млн. лет), показывает стабильность некоторых морских обстановок.

Таким образом, накопление любых генетически и морфологически однородных осадочных толщ, имеет непрерывно-прерывистый характер. Детальные стратиграфические корреляции сводятся к сопоставлению интервалов сохранения и несохранения первично накопившихся осадков.

Контрольные вопросы:

23. Основные группы осадочных пород.

24. Главный тетраэдр состава Петтиджона

25. Слоистость: определение, происхождение, основа выделения слоев.

26. Различные способы расчленения разреза на слои в зависимости от целей исследования.

27. Особенности накопления осадочных толщ.

IV. ПЕРЕРЫВЫ И НЕСОГЛАСИЯ. ФАЦИИ И ФОРМАЦИИ.

ЭВСТАЗИЯ И ЭПЕЙРОГЕНИЯ

В геологии достаточно часто встречаются случаи частичного или полного отсутствия осадков, которые уверенно датируются временными интервалами - фазами, веками, эпoxами, периодами и даже эрами. Эти перерывы в осадконакоплении проявляются на обширных пространствах.

«Наиболее часто причиной перерывов являются тектонические движения и связанные с ними региональные или локальные палеогеографические изменения. Наряду с этим перерывы бывают связаны и с резким замедлением темпов осадконакопления, подвод-ными размывами (рецессии, по Д. В. Наливкину), существованием устойчивых течений, уносящих весь поступающий осадок; и наконец, перерывы могут быть связаны с эродирующим влиянием мутьевых потоков. Перерывы имеют для геолога огромное практическое значение: без их учета невозможно правильно сопоставить частные разрезы или оконтурить какое-либо стратиграфическое подразделение.

Перерывы заключают большую информацию о тектоническом и палеогеографическом развитии района. Естественно поэтому для их обозначения необходима достаточно однозначная терминология. По-видимому, одна из наиболее удачных классификаций перерывов и связанных с ними несогласий предложена К. Данбаром и Дж. Роджерсом (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Типы несогласий (по Данбару и Роджерсу, 1962).

а – несогласное перекрытие; б – угловое несогласие; в – параллельное; г – скрытое несогласие (Рис. 4.16. из Степанов, Месежников, 1979, с. 86).

К. Данбар и Дж. Роджерс (1962) указывают четыре возможных случая несогласия: слоистые породы перекрывают (налегают на) не слоистые изверженные или метаморфические породы — несогласное перекрытие; две толщи слоистых пород по-разному дислоцированы, имеют различные простирания и углы наклона — угловое несогласие; две толщи имеют одинаковые элементы залегания, но между ними имеется четкая эрозионная граница, выраженная в виде неровного или волнистого контакта, ожелезнения кровли подстилающей толщи, скопления грубообломочного материала или фосфоритовых стяжений в основании перекрывающей толщи и т.п. — параллельное несогласие; наконец, контакт между двумя толщами выражен простой поверхностью напластования и наличие перерыва устанавливается преимущественно методами биостратиграфии— скрытое несогласие.» (цит по Степанов, Месежников, 1979, с.79-87).

Конденсированные слои

Переходя к практике стратиграфических исследований, геолог может иметь дело с полными (разумеется, с учетом сделанных замечаний) и неполными разрезами. Существует, однако, еще третья категория разрезов, как бы промежуточная между отмеченными выше, — это разрезы конденсированных слоев.

Согласно Рубану Д.А. (2007), изучение конденсированных интервалов в осадочных толщах является исключительно важным при анализе эволюции осадочных бассейнов и определении потенциала их нефтегазоносности.